קוביית Arduino RGB פשוטה (3x3x3): 18 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

בדקתי קוביות LED ושמתי לב שרובם מסובכים או יקרים. לאחר שראיתי הרבה קוביות שונות, לבסוף החלטתי שקוביית ה- LED שלי צריכה להיות:

• קל ופשוט לבנייה
• במחיר סביר
• מאוד מסוגנן ומוזר

לאחר שבניתי מספר קוביות LED ארודינו, אני יכול לומר בשמחה שיצרתי קובייה יוצאת דופן שנראית ממש מגניבה שמתאימה למטרות שלי.

כעת במדריך זה, אני הולך להראות לך כיצד לבנות קוביית LED RGB משלך.

זמן דרוש:

על סוף שבוע

עֲלוּת:

20-50 $ תלוי מאיפה אתה קונה.

שלב 1: ציוד וחומרים

כלים:

• מלחם
• חיתוך צבת (לחיתוך החוט)
• צבת אף מחט (לכופף את הלדים והחוט)
• מדפסת תלת מימד (אופציונלי)
• עזרה בידיים (לא הכרחי אך בהחלט מומלץ)

חלקים:

• 27 x נוריות ws2812b

  • אמזון (50 יחידות)
  • Aliexpress (50 יחידות)

• 1 x 150 אוהם נגד

  • אמזון (200 יחידות)
  • Aliexpress (100 יחידות)

• 1 x ארדואינו ננו

  • אמזון (3 יח ')
  • אלי אקספרס

• גליל חוט נחושת מצופה כסף

  ~ 2 $ בחנות המלאכה המקומית שלך

• דֶבֶק

• לוח אב טיפוס / גיליון פלסטיק

  • אֲמָזוֹנָה
  • אלי אקספרס

העלות הכוללת של קוביית 3x3x3 זו היא כ -18 $ אם אתה קונה הכל מ- Aliexpress.

תוֹכנָה:

• Arduino IDE (חינם)
• CUDA (או פורס משלך למדפסת התלת מימד שלך)

שלב 2: הכנה להלחמה

ראשית עלינו ליצור תבנית, כך שיהיה קל יותר להלחם את הלדים יחד. השתמשתי בלוח PCB לאב טיפוס לשם כך וסימנתי שני חורים לפינים האמצעיים של הלד, המיועדים לאספקת חשמל (כפי שניתן לראות בגרפיקה).

כשבניתי גרסה 5x5x5 של הקובייה הזו, השתמשתי בדף פלסטיק לתבנית, שגם עבדה טוב מאוד. אם אתה משתמש בפלסטיק או עץ, עליך לקדוח את זוג החורים במרחק של 2, 4 ס מ (או 0, 95 אינץ ') זה מזה.

שלב 3: כיפוף והצבת הנורות

חלקים הנדרשים לשלב זה:

• 27 נוריות ws2812b 8 מ"מ
• חוט נחושת מצופה כסף
• לוח PCB של אב טיפוס

בשלב זה עליך לכופף את הסיכות של 18 נוריות LED כפי שמוצג בתמונה למעלה. 9 נוריות הלדים הנותרות חייבות להיות מכופפות כך שה"צד השטוח "יפנה לכיוון השני. לאחר מכן יש להניח 9 לדים עם הצד השטוח באותו צד על לוח הלוח / דף הפלסטיק.

בנוסף, יש לחתוך 18 חתיכות חוט. הם חייבים להיות באורך של כ -2 ס"מ מהנורות שלך גבוהות. בשבילי, התברר שזה בערך 6 ס"מ (או 2, 4 אינץ ').

שלב 4: הלחמת הכוח

כעת אתה מרתך את קצה חוט החוט אל הלד העליון כפי שמוצג בתמונה הראשונה. לאחר מכן אתה מרתך את החוט לנוריות למטה. וודא שאף חוטים לא נוגעים זה בזה, אחרת לא יהיה קצר; לאחר מכן הלחם את החוטים האחרים לנורות הלדים.

שלב 5: הלחמת סיכות הנתונים

זה אמור להיות קל. אתה רק צריך ליישר את סיכות הנתונים מנורות הלדים וללחם אותן יחד כפי שמוצג בתמונה.

שלב 6: הסרת הלדים וחיתוך סיכות הלד

אתה יכול להסיר את הנורות מהתבנית על ידי דחיפתן פשוט על משטח שטוח כפי שמוצג בתמונה הראשונה.

לאחר הסרת הנורות, עליך לחתוך את הקצוות הנותרים של סיכות הלד. אחרי זה זה צריך להיראות כמו בתמונה 3 ו -4.

שלב 7: הלחמת קווי הנתונים של השכבות יחד

ראשית עליך למקם את השכבות האנכיות המולחמות בעבר בצורה. תוך כדי לוודא שהמרחק בין השורות שווה, אתה מרתך את סיכות הנתונים יחד כפי שמוצג בתמונות.

שלב 8: חיבור חוטי החשמל

כעת אתה מכופף את קצות חוט הנחושת המצופה כסף כפי שמוצג בתמונות. חשוב מאוד לחצות את החוטים כך ש- GND מחובר ל- GND, ו- 5V עד 5V.

החוטים בשכבות החיצוניות צריכים להיות מכופפים כלפי חוץ.

לאחר שכופפת את כל החוטים אתה ממשיך להלחם אותם יחד.

שלב 9: חיבור חוטי החשמל חלק: II

עכשיו הגיע הזמן לחבר את סיכות החשמל שהומחמו בעבר. לשם כך אתה מכופף שתי חתיכות חוט כפי שמוצג בתמונות.

הערה: ודא שנשאר לך הרבה חוט בפינה השמאלית, מכיוון שכך נשתמש כדי להתחבר לבסיס שלנו.

לאחר שכופפת את החוט לצורה הנכונה, אתה הלחם אותם לסיכות.

לאחר מכן הלחם חתיכה נוספת לאחד מחוטי החשמל (האדום בתמונה)

לבסוף, חותכים את שאר הסיכות כפי שמוצג בתמונה האחרונה.

שלב 10: חיווט נתונים חלק א ': כיפוף סיכות ה- LED

בשלב זה אתה רק צריך לכופף את כל סיכות הנתונים הנותרות כפי שמוצג בתמונה.

שלב 11: חיווט נתונים חלק ב ': חיבור הראשון לשכבה השנייה

לאחר שכופפת את הסיכות של ה- ws2812b Leds, כעת אתה עומד לחבר את ה- Data OUT מהשכבה הראשונה ל- Data IN של השנייה.

כדי להשיג זאת עליך לכופף חוט חוט לצורה המוצגת בתמונה 2, אשר תשמש לחיבור השכבות כפי שצוירו בתמונה הראשונה.

השלב הבא הוא הלחמת קצה אחד של החוט לפין Data OUT של השכבה הראשונה. סיכת ה- Data OUT היא הסיכה בצד השטוח של הנורית.

הקצה השני מולחם אז ל- Data IN של השכבה השנייה, שהיא אחת מסיכות ה- LED שהכופפו בעבר בצד העגול של ה- LED.

שלב 12: חיווט נתונים חלק III: חיבור השני לשכבה השלישית

לאחר מכן אתה מחבר את השנייה לשכבה השלישית.

בדיוק כמו בשלב הקודם, כעת אתה מכופף פיסת חוט בצורת כפי שמוצג בתמונה 2. החוט צריך להיות כופף בצורה זו, כך שהוא לא יפריע לאור הנורות וכדי להבטיח מראה אלגנטי של הקוביה.

לאחר מכן אתה מתחיל להלחם את הקצה הקצר של החוט לפין Data OUT של השכבה השנייה והקצה השני לפין LED LED IN (זה בצד העגול).

לאחר שעשית זאת, חתכת את הקצה הנותר של החוט.

שלב 13: חיווט נתונים חלק רביעי: הלחמת הנורית האחרונה

כדי לסיים את חיווט הנתונים כעת עליך לכופף את סיכת ה- Data OUT בצד השטוח של נורית השכבה העליונה (כפי שמוצג בתמונה הראשונה) כך שהיא תיגע בסיכה הקרקע.

לאחר מכן אתה ממשיך להלחם את הסיכות יחד ולחתוך את הקצה הנותר.

שלב 14: חיווט נתונים V: תוצאה שהושלמה

כעת סיימת את בניית קוביית ה- LED עצמה. להלן כמה תמונות הפניה אם נתקלת בבעיות בהבנת השלבים לפני כן.

שלב 15: הדפסת תלת מימד בתלת מימד

עבור מדריך זה עיצבתי בסיס פשוט אך אלגנטי, המשמש גם במקרה של ננו הארדואינו, אך אם תרצה, אעריך אם תשתף את הרעיונות/ קבצים שלך למארז אחר. בכל מקרה, כעת אתה זקוק לגישה למדפסת תלת מימד. אם אין לך כזה בבית, תוכל ללכת לחלל היצרנים המקומי שלך. קישרתי עבורך את הקבצים למטה, כך שעליך לבצע את הפעולות הבאות:

1. הורד את שני קבצי ה-.stl מלמטה
2. ייבא אותם לתוכנת החיתוך שאתה או שטח היצרן שלך משתמשים בהם
3. פורסים אותם בעזרת ההגדרות שלהלן
4. המרה ל- gcode
5. התחל להדפיס

הגדרות פרוסה:

• גובה השכבה: 0.1 מ"מ
• מילוי> 20%
• ספירת קווי קיר> 2
• הגדרות מהירות הדפסה באיכות גבוהה (תלוי במדפסת שלך)

אתה רק צריך להדפיס כל חלק פעם אחת! לאחר התחלת הדפסה אני מציע להירגע, או להמשיך עם השלבים האחרים, כיוון שההדפסות לוקחות בערך 2-3 שעות ביחד.

אם אין ברשותך או יש לך גישה למדפסת תלת מימד אני מציע לך לבנות מארז פשוט, באמצעות אקריליק או עץ למשל, כמו בתמונה למעלה.

שלב 16: חיבור הקוביה ל- Arduino Nano

חלקים הנדרשים לשלב זה:

• ארדואינו ננו
• נגד 150 אוהם
• קוביית LED מולחמת בעבר
• חוט נחושת לוחית כסף

כעת כופף את סיכות קוביית הלד שלך כמו בתמונה למעלה.

לאחר מכן תוכל להדביק אותם דרך החורים של הבסיס המודפס בתלת-ממד שלך.

לאחר מכן אתה מרתק את ה- GND של נוריות ה- LED (הסיכה המגיעה לצד השטוח של נוריות ה- LED) ל- GND של ה- Arduino, ו- 5V של ה- LEDs ל- VIN.

את הנתונים IN של הלד הראשון יש להלחם לנגד 150 אוהם ולנגד ל- D4 בארדואינו.

שלב 17: סגור את הבסיס

לפני שאתה סוגר את הבסיס הוסף קצת דבק על פני השטח.

בעת סגירת הבסיס וודא כי יציאת ה- USB של הארדואינו נמצאת בחור שלה.

שלב 18: תכנת את הארדואינו שלך

כעת סיימת את תהליך הבנייה של קוביית ה- LED שלך ב- Arduino RGB. עכשיו הגיע הזמן לתכנת אותו. לשם כך עליך לבצע את השלבים הבאים:

1. הורד את Arduino IDE
2. הורד את ספר הלימוד FastLED
3. ייבא את ספר ה- FastLED. הנה מדריך נהדר לכך
4. הורד אחת מהדוגמאות שלי מלמטה או התחל לתכנת בעצמך. אשמח לראות כמה מהרעיונות שלך. (הערה: אל תגדיר את הבהירות מעל 40, כיוון שאז היא עשויה להשתמש יותר באמפר מאשר 200mA המרבי שאליו מדורג ננו הארדואינו.)
5. הידור והעלאת הקוד: כעת תוכל להעלות את הקוד שלך על ידי לחיצה על החץ בפינה השמאלית העליונה. ודא כי "Arduino Nano" והיציאה הנכונה שלך נבחרים בנקודת התפריט "כלים".